3- Phân tích, thiết kế và lựa chọn cấu trúc hệ thống phù hợp 4- Đánh giá hiệu quả của hệ thống Trang 12 Lời nói đầuTrong những năm gần đây, việc áp dụng các kỹ thuật điều khiển hiện đạ
Bộ giáo dục đào tạo Trờng đại học bách khoa hµ néi LUËN V¡N th¹c sü khoa HäC ThiÕt kÕ tích hợp hệ thống tự động hoá lọc bà bia dây chuyền nấu bia đại Ngành: đo lờng hệ thống điều khiển Khoá học : 2006-2008 V¬ng vị hiƯp Ngêi híng dÉn khoa häc : PGS.TS ngun träng q Hµ Néi - 11/2008 Tai ngay!!! Ban co the xoa dong chu nay!!! 17057205091651000000 i LuËn văn tốt nghiệp cao học Trờng Đại học Bách Khoa Hà Nội LờI Cam đoan Tôi xin cam đoan toàn luận văn đợc hoàn thành nghiên cứu làm việc nghiêm túc thân dới hớng dẫn tận tình PGS.TS Nguyễn Trọng Quế Bộ môn Đo lờng tin học công nghiệp Trờng Đại học Bách khoa Hà Nội Tôi xin cam đoan toàn số liệu đợc đa luận văn đợc lấy từ nguồn liệu tin cậy, với nguyên số liệu thực nghiệm đợc lấy từ số liệu thực tế Tôi xin chịu trách nhiệm số liệu đa luận văn Nhn xột ca ngi hng dẫn Hà Nội, ngày 27 tháng 11 năm 2008 Học viờn Vơng Vũ Hiệp Học viên : vơng vũ hiệp cao học đo lờng htđk 06-08 Luận văn tốt nghiệp cao học Trờng Đại học Bách Khoa Hà Nội LờI CảM ƠN Tôi xin trân trọng cảm ơn Phó Giáo s, Tiến sĩ Nguyễn Trọng Quế , ngời đà trực tiếp hớng dẫn giúp đỡ suốt trình thực đề tài Tôi xin trân trọng cảm ơn Thầy cô giáo Bộ môn Đo lờng tin học công nghiệp, Trờng Đại học Bách khoa Hà Nội đà nhiệt tình giúp đỡ st khãa häc cịng nh thêi gian t«i thùc đề tài tốt nghiệp cao học khóa 20062008 Xin chân thành cảm ơn trung tâm đào tạo sau Đại học trờng Đại học Bách khoa Hà Nội Tôi xin cảm ơn Nhà máy bia Sài Gòn - Hà Nội; GS Đinh Văn Thuận Tổng giám đốc Công ty POLYCO; Th.S Nguyễn Trọng Huy Giám đốc TT phần mềm Công ty DKNEC; Th.S Lê Viết Thắng - Phó Tổng Giám đốc Công ty POLYCO; đà hết lòng giúp đỡ Cuối cùng, xin đợc bày tỏ tình cảm lòng biết ơn tới gia đình, bạn bè đồng nghiệp, ngời bên cạnh tôi, giúp đỡ, động viên suốt trình thực đề tài H Ni, ngy 29 thỏng 11 nm 2008 Hc viờn Vơng Vũ Hiệp Học viên : vơng vũ hiệp cao học đo lờng htđk 06-08 Luận văn tốt nghiệp cao học Trờng Đại học Bách Khoa Hà Nội Mục lục Lời cam đoan i Môc lôc ii Danh mục kí hiệu chữ viết tắt iii Danh mơc b¶ng sè liƯu iv Danh mơc h×nh vÏ v Lời nói đầu Chơng 1: Tổng quan ngành bia hệ thống điều khiển dây chuyền nấu bia 1.1 Giíi thiƯu sơ lợc ngành bia 1.2 Tổng quan ngành công nghiÖp bia ë ViÖt Nam 1.2.1 Tình hình sản xuất bia Việt Nam 1.2.2 Định hớng phát triển ngành công nghiệp bia Việt Nam 1.3 Vai trò hệ Nấu sản xuÊt 1.4 Tổng quan hệ thống điều khiển dây chuyền nấu 11 1.4.1 Sơ đồ nguyên lý dây chuyền nầu bia 13 1.4.2 Quy trình công nghệ sản xuất bia sơ đồ khối trình sản xuất 14 1.4.3 Hệ thống điều khiển ứng dụng dây chun nÊu 18 Ch¬ng 2: nåi läc bà bia yêu cầu công nghệ toán ®iỊu khiĨn 38 2.1 Vai trß cđa nåi lọc dây chuyền nấu bia đại 38 2.1.1 Tỉng quan vỊ d©y chun nÊu 38 2.1.2 Nguyªn liƯu sản xuất sở công nghệ cho dây chuyền nÊu 51 2.1.3 Vai trß cđa nåi läc b· bia 55 2.2 Lùa chän nåi läc Pegasus 56 2.2.1 Nồi/máy lọc thông thờng thùc tÕ : 56 2.2.2 Nåi läc Pegasus : 60 2.3 Bài toán ®iỊu khiĨn 63 Học viên : vơng vũ hiệp lớp cao học đo lờng HTĐK 06-08 Luận văn tốt nghiệp cao học 2.3.1 Trờng Đại học Bách Khoa Hà Nội Yêu cầu toán điều khiển 63 Ph¬ng pháp điều khiển nồi lọc đơn vị nớc 65 2.3.2 Bài toán điều khiÓn 67 Chơng 3: Thiết kế sách lợc điều khiÓn 71 3.1 ThiÕt kÕ 71 3.1.1 Lùa chän thiÕt bÞ 71 3.1.2 ThiÕt kÕ hƯ thèng ®iƯn ®éng lùc 73 3.1.3 ThiÕt kÕ hÖ thèng ®iÖn ®éng lùc 76 3.2 Sách lợc điều khiển 78 Ch¬ng 4: tÝch hợp hệ thống tự động hoá 82 nåi läc b· bia 82 4.1 TÝch hỵp hệ thống tự động hoá nồi lọc bà bia 82 4.2 KÕt qu¶ øng dơng thực tế nhà máy bia Sài Gòn Hà Nội 89 4.3 Hớng nghiên cứu phát triển ®Ị tµi 90 KÕt luận kiến nghị 91 Tài liệu tham khảo 92 phụ Lục 1: vẽ thiết kế điện động lùc phô lôc 2: vẽ thiết kế điện điều khiển phơ lơc 3: c¸c thiÕt bị đo lờng điều khiển hệ thống phơ lơc 4: vƯ sinh c«ng nghiƯp nåi läc Häc viªn : vơng vũ hiệp lớp cao học đo lờng HTĐK 06-08 Lun tt nghip cao hc Trng Đại học Bách Khoa Hà Nội DANH MơC C¸C KÝ HIệU, CHữ VIếT TắT TRONG LUậN VĂN - SCADA: Supervisory Control And Data Acquistion - hệ thống giám sát thu thập liệu công nghiệp - HMI: Human Machine Interface - hệ thống giám sát ngời máy - QTCN - Quá trình công nghệ - PID Bộ điều khiển khuếch đại tích phân vi phân - PLC Bộ điều khiển có khả lập trình đợc - OPC: OLE for Process Control - LAN: M¹ng cơc bé - WAN: M¹ng diƯn rộng - DCS Hệ điều khiển phân tán - TD – Text display - TP – Touch panel - OP – Operator panel - MPI: Multi Point Interface - DP: Decentralized Periphery - Profibus – FMS: Fieldbus Message Specification - Profibus – PA: Process Automation - SADABECO – C«ng ty cổ phần bia Sài Gòn - Daklak - POLYCO Công ty điện nhiệt lạnh Bách Khoa - KRONES AG Công ty Krones cộng hòa liên bang Đức - SABECO Tổng công ty bia Sài Gòn - HABECO Tổng công ty bia Hà Nội - CIP: Cleaning In Place - IE: Industrial Ethernet - PCU: Process Control Unit - IOS: Interface Operating Station - TBF: Tank bia thành phẩm - CCT: Tank lên men - D/A Water: Níc khư khÝ - KG: Kieselguhr Filter – M¸y läc KG - PVPP Filter - M¸y läc PVPP Học viên : vơng vũ hiệp cao học đo lờng htđk 06-08 Lun tt nghip cao học iv Trường Đại học Bách Khoa Hà Nội Danh mơc b¶ng sè liƯu B¶ng -1: B¶ng sè liƯu quan hệ lu lợng lọc thời gian .54 B¶ng - 2: B¶ng sè liƯu quan hệ độ lu lợng dịch lọc 56 B¶ng - 3: B¶ng sè liƯu quan hệ mức dịch lọc tốc độ lọc 57 B¶ng - 1: B¶ng so sánh u nhợc điểm máy lọc khung nồi läc .59 B¶ng - 2: KÕt qu¶ chÊt lợng lọc mẻ nấu 72 Học viên : VơNG Vũ hiệp cao học đo lờng htđk 06-08 Lun tt nghip cao học v Trường Đại học Bách Khoa Hà Nội Danh mục hình vẽ Hình 11: Sơ đồ công nghệ toàn hệ thống Nấu NM bia Sài Gòn Hà Nội Hình 12: Sơ đồ khối nguyên lý hoạt động hệ thống Nấu NM bia Sài Gòn Hà Néi 11 Hình 12a: Sơ đồ nguyên lý P&ID nồi hồ hoá đờng hoá 41 Hình 12b: Sơ đồ nguyên lý P&ID nồi lọc 42 H×nh 1–2c: Sơ đồ nguyên lý P&ID nồi trung gian 43 Hình 12d: Sơ đồ nguyên lý P&ID nồi sôi hoa 44 Hình 12e: Sơ đồ nguyên lý P&ID nồi lắng xoáy 45 Hình 12f: Sơ đồ nguyên lý P&ID thống lạnh nhanh 46 Hình 12g: Sơ đồ nguyên lý P&ID nồi chøa b· 47 Hình 12h: Sơ đồ nguyên lý P&ID hệ thống nớc nóng lạnh 48 Hình 12i: Sơ đồ nguyên lý P&ID hệ thống CIP nhà nấu 49 Hình 13b: Sơ đồ nguyên lý P&ID toàn nhà máy bia 50 Hình 2- 2: Máy läc khung b¶n 57 Hình 2- 2b: Cấu tạo nåi läc 58 Hình 2- 3: Dao gạt b· 60 Hình 2- 4: Cấu tạo bên nåi läc Pegasus 61 Hình 2- 5: Các hoạt động bên nåi läc Pegasus 62 Hình 2- 6: Sơ đồ P&ID nồi lọc bà nhà m¸y bia Cđ Chi 66 Hình 2- 7: Sơ đồ rút gọn điều khiển tèc ®é nåi läc b· 68 Học viên : vơng vũ hiệp cao học đo lờng htđk 06-08 Lun tt nghip cao học vi Trường Đại học Bách Khoa Hà Nội Hình 2- 8: Sơ đồ P&ID nồi lọc bà thuộc hệ Nấu nhà máy bia Sài Gòn Hà Nội 69 H×nh 3- 6: Sơ đồ khối cấu trúc điều khiển tầng đợc áp dơng 72 H×nh 3- 7: Sơ đồ hệ thống điều khiển phản hồi vòng đơn 73 Hình 3- 8: Sơ đồ hệ thống điều khiển phản hồi vòng đơn 77 Hình 4- 1: Sơ đồ khối cấu trúc điều khiển tầng đà lùa chän 85 H×nh 4- 2: Sơ đồ hệ thống điều khiển phát triển lên 91 Học viên : vơng vũ hiệp cao học đo lờng htđk 06-08 Lun tt nghip cao hc Trng Đại học Bách Khoa Hà Nội The project summarisation - The Project’s Name: Designing and integration for automation system of brewery lauter tun in innovation Brewery production line This project has been carried out with a desire to improve the lauter period time, the wort quality, the wort clarity at lauter tun in the total period time of brewing process in brewhouse I hope that the results of researching process can be applied widely in breweries and bring about possitive effects – Solution choice The solution is use the best filtration speed, timing of filter, quality of filter (the wort quality reaches the allowded clarity/turbidity) Idealize some not important condition of system Automating brewing process in order to control optimal lauter speed, period/cycle of filter, and quality of filter – Choosing architecture suitable for Designing and integration for automation system of brewery lauter tun – Evaluating the effect of system – Conclusion and petition Học viên : Vơng vũ hiệp cao học đo lờngvà htđk 06-08